Wandverkleidungen aus Nanozellulose mit 3D-Druck herstellen
Wandverkleidungen, Jalousien, Raumteiler oder schalldämpfemde Akustikelemente liessen sich nachhaltig und effizient aus Nanozellulosefasern herstellen. Ein Team um Malgorzata Zboinska von der schwedischen Universität Chalmers hat im Rahmen einer Studie ein entsprechendes 3D-Druckverfahren und eine dazugehörige Tinte entwickelt.
Quelle: Federico Faccipieri, Unsplash
Unter anderem liefern auch Strohreste Nanocellulose.
Konkret besteht die Druckertinte aus Nanocellulosefasern denen Wasser und das algenbasierte Material Alginat beigemischt wird. Das Alginat verleiht der Tinte beim Trocknen zusätzliche Flexibilität. - Zellulose gilt als eine der am häufigsten vorkommende umweltfreundliche Alternativen zu Plastik, weil sie eines der Nebenprodukte der grössten Industrien der Welt ist: «Die in unserer Studie verwendete Nanozellulose kann aus der Forstwirtschaft, aus der Landwirtschaft, aus Papierfabriken oder aber auch Strohresten aus der Landwirtschaft gewonnen werden. In diesem Sinne ist es ein sehr reichlich vorhandenes Material», sagt Zboinska.
Bislang wird Nanozellulose als Hydrogel jedoch vor allem in der Biomedizin eingesetzt, wo sie wegen ihrer Biokompatibilität und Feuchtigkeit mittels 3D-Druck als Gerüst Gewebe- und Zellwachstum dient. «Sie ist bisher aber noch nie getrocknet und als Architekturmaterial verwendet worden», sagt Zboinska. 3D-Druck sei eine sehr ressourceneffiziente Technik, er ermögliche es, Produkte ohne die Hilfe von beispielsweise Matrizen oder Gussformen herzustellen, womit weniger Abfallmaterial entstehe, so die Wissenschaftlerin. Wie sie weiter erklärt, ist die Technologie auch sehr energieeffizient: «Das von uns eingesetzte Roboter-3D-Drucksystem nutzt keine Wärme, sondern nur Luftdruck. Das spart viel Energie.»
Leichte Raumteiler, Jalousien und Wandpaneelsysteme
Quelle: chalmers.se
Gedruckte Elemente aus Nanocellulose für die Architektur aus dem 3D-Drucker.
Die Energieeffizient beruht auf den sogenannten scherverdünnenden Eigenschaften des Nanocellulose-Hydrogels: Wird Druck ausgeübt, verflüssigt es sich und kann so in 3D gedruckt werden, aber wenn der Druck weggenommen wird, behält es seine Form bei. Damit entfallen die energieintensiven Verfahren, die in der Bauindustrie üblich sind.
Laut Zboinska und ihren Kollegen können solcherart produzierte Formen die Grundlage für die Gestaltung einer breiten Palette architektonischer Elemente liefern. Zum Beispiel für leichte Raumteiler, Jalousien und Wandpaneelsysteme. Sie könnten auch als Basis für Beschichtungen bestehender Komponenten verwendet werden, etwa für Wandverkleidungen, als schalldämpfende Akustikelemente oder aber in Kombination mit anderen Materialien zur Verkleidung von Skelettwänden. (mai/mgt)
